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快遞物流用便攜伸縮式電子秤的設(shè)計(jì)

閱讀：1323 發(fā)布時(shí)間：2017-9-20

　　原：《快遞便攜伸縮式電子秤的設(shè)計(jì)》

作者：顧鑫鳴張實(shí) 張浩澤吳強(qiáng) 劉軍來(lái)源：科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2017年15期

　　摘要：文章針對(duì)快遞員設(shè)計(jì)了款便攜伸縮式電子秤,，采用單片機(jī)技術(shù)與傳感器技術(shù),，稱(chēng)重顯示信息遠(yuǎn)離稱(chēng)體,，便于稱(chēng)量較大體積物件,，且整體重量輕,、體積小,、使用簡(jiǎn)便,，便于快遞員攜帶,。經(jīng)實(shí)際測(cè)試表明,，測(cè)量準(zhǔn)確度高、可靠性高,、抗*力較強(qiáng),，可在快遞域推廣應(yīng)用。

　　目前快遞員都是采用隨身攜帶的彈簧秤來(lái)稱(chēng)物件,，由于需要人工用手提拉物件,，對(duì)于過(guò)重的物件，顯得力不從心,，而且由于人手臂無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間提拉物件,，故會(huì)造成稱(chēng)量不準(zhǔn)的情況發(fā)生。因此設(shè)計(jì)款輕便且便于攜帶的電子秤可使快遞員取快遞時(shí)對(duì)物件進(jìn)行的計(jì)量,，同時(shí)還可提高快遞員工作效率,。

　　1 便攜式電子稱(chēng)的稱(chēng)體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　便攜式電子稱(chēng)的稱(chēng)體結(jié)構(gòu)布局示意圖如圖1所示。

　　便攜式電子稱(chēng)的稱(chēng)體實(shí)物制作如圖2所示,，有機(jī)玻璃板長(zhǎng)150mm,，寬100mm，高15mm,。連接螺栓采用M8,。螺柱使用M3。連接玻璃板長(zhǎng)寬均為40mm,，高15mm,。通過(guò)外接杜邦線(xiàn)延長(zhǎng)電路板與稱(chēng)體的距離，便于稱(chēng)量大物件時(shí)顯示屏不被遮擋,。在電路板上接上功能按鈕,、單片機(jī)、顯示屏等,，使操作和顯示集中在起,，便于使用。稱(chēng)重范圍0～100KG。

　　2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

　　2.1 單片機(jī)的選擇

　　單片機(jī)的選擇在整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中至關(guān)重要,，需要滿(mǎn)足大內(nèi)存,、高速率、通用性,、價(jià)格便宜等要求,，由于ST89C52是個(gè)低功耗、高性能CMOS 8位單片機(jī),，本電子稱(chēng)選擇ST89C52作為整個(gè)系統(tǒng)的主控芯片,。

　　2.2 數(shù)據(jù)采集模塊

　　2.2.1 稱(chēng)重傳感器

　　根據(jù)本電子秤的使用情況，傳感器選用電阻應(yīng)變式傳感器中的應(yīng)變式壓力傳感器,。應(yīng)變式壓力傳感器是種受力后會(huì)產(chǎn)生機(jī)械形變,，從而使電阻發(fā)生變化，可以將壓力轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的結(jié)構(gòu)型傳感器,。選用的傳感器為CC17100,，可以承受較大的壓力(100KG)，符合本設(shè)計(jì)用于測(cè)量過(guò)重物件的設(shè)計(jì)目的,。

　　2.2.2 A/D轉(zhuǎn)換芯片

　　A/D轉(zhuǎn)換芯片采用市面上比較成熟的HX711型號(hào)24位A/D轉(zhuǎn)化器芯片,。本款芯片包含了其他同類(lèi)芯片沒(méi)有的穩(wěn)壓電源、片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器等外圍電路元件,。并且具有良好的抗干擾性,、較快的響應(yīng)速度、較高的集成度,。提高了電子秤的綜合性能,，使得電子秤在降低成本的同時(shí)更加可靠。本芯片與后端的ST89C52單片機(jī)的連接和編程都十分簡(jiǎn)單,?？刂菩盘?hào)全部由管腳進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，不需要對(duì)寄存器額外編程,。通道A和通道B都可以作為輸入選擇開(kāi)關(guān),。擁有通電自動(dòng)復(fù)位功能，能夠簡(jiǎn)化開(kāi)機(jī)初始化過(guò)程,。A/D轉(zhuǎn)換電路如圖3所示,。

　　2.3 系統(tǒng)電源電路

　　由于該系統(tǒng)中單片機(jī)及 AD 轉(zhuǎn)換芯片及液晶顯示器所需電電壓均為 5V，本設(shè)計(jì)采用USB電方式,，USB 接口電方便程序調(diào)試,，電源接口處加上LCD 電源指示燈，用來(lái)判定電源是否正常工作,。系統(tǒng)電源電路設(shè)計(jì)如圖4所示,。

　　2.4 單片機(jī)控制電路

　　系統(tǒng)主控電路由STC89C52單片機(jī)及晶振電路和復(fù)位電路組成,，該電路作為整個(gè)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的核心單元，其連接方式如圖5所示,。

　　2.5 液晶顯示模塊

　　采用點(diǎn)陣字符型 LCD 液晶顯示,，液晶顯示模塊具有體積小、功耗低,、顯示內(nèi)容豐富等特點(diǎn),，現(xiàn)在字符型液晶顯示模塊已經(jīng)是單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì)中常用的信息顯示器件。液晶顯示接口電路如圖6所示,。

　　3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

　　本設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件通過(guò)uVision keil4進(jìn)行編譯,。keil是由Keil Software公司出品的款能夠用于在單片機(jī)上進(jìn)行C語(yǔ)言軟件開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)，在代碼生成效率上有著巨大的優(yōu)勢(shì),。程序包括開(kāi)機(jī)自檢程序,、初始化程序、按鍵檢測(cè)程序,、A/D轉(zhuǎn)化程序、數(shù)據(jù)處理程序,、報(bào)程序及顯示程序,。

　　在程序編譯過(guò)程中，使用模塊化處理,，這樣可以使程序在體化的同時(shí),，具備結(jié)構(gòu)清楚、易讀的優(yōu)點(diǎn),，也便于后期的修改與調(diào)試,。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖如圖7所示。

　　4 結(jié)束語(yǔ)

　　采用單片機(jī)技術(shù)與傳感器技術(shù),，為快遞員設(shè)計(jì)了這款便攜式電子秤,，稱(chēng)重顯示信息遠(yuǎn)離稱(chēng)體，便于稱(chēng)量較大體積物件,，且整體重量輕,、體積小、使用簡(jiǎn)便,，便于快遞員攜帶,。經(jīng)實(shí)際測(cè)試表明，具有測(cè)量準(zhǔn)確度高,、可靠性高,、抗*力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，可在快遞域推廣應(yīng)用,。

　　參考文獻(xiàn)

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　　作者簡(jiǎn)介：顧鑫鳴(1996-),，男,，浙江舟山人，機(jī)電業(yè),。

　　張實(shí)(1995-),，男，浙江寧波人,，機(jī)電業(yè),。

　　張浩澤(1993-)，男,，浙江寧波人,，機(jī)電業(yè)。

　　吳強(qiáng)(1996-),，男,，天津人，機(jī)電業(yè),。